基于支持向量機(jī)的物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)隱寫技術(shù)研究

宋佳珍

(湖南外國語職業(yè)學(xué)院 信息科學(xué)與工程系， 湖南 長沙 410116)

0 引言

隨著物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的發(fā)展，大量的物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)通過大數(shù)據(jù)的形式實(shí)現(xiàn)信息傳輸和調(diào)度，在進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)存儲、傳輸和調(diào)度過程中，涉及到大量的物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)的安全保護(hù)問題，需要對物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)進(jìn)行安全加密處理，構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)的加密和信息傳輸模型，結(jié)合模糊信息加密控制方法，進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)隱私數(shù)據(jù)的加密和隱寫設(shè)計(jì)[1]，提高物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)輸出的安全性，結(jié)合抗攻擊編碼算法設(shè)計(jì)，進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)的在線加密設(shè)計(jì)，采用量化編碼方法，提高物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)的加密輸出的可靠性[2]. 研究物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)加密隱寫方法在數(shù)據(jù)安全保護(hù)中具有重要意義，相關(guān)的物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)加密隱寫方法研究受到人們的極大關(guān)注. 本文提出基于支持向量機(jī)的物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)隱寫技術(shù). 構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)加密的密鑰信息，結(jié)合橢圓線性加密和支持向量機(jī)量化編碼統(tǒng)計(jì)分析方法，進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)隱寫加密過程中的自適應(yīng)尋優(yōu)，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)隱寫加密，最后進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)分析，展示了本文方法在提高物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)隱寫加密能力方面的優(yōu)越性能.

1 加密的密鑰構(gòu)造及密文協(xié)議

1.1 物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)加密的總體構(gòu)造

為了實(shí)現(xiàn)基于支持向量機(jī)的物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)隱寫，首先進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)的密鑰設(shè)計(jì)，輸出物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)的明文序列，采用算術(shù)編碼方法進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)加密的密文構(gòu)造，采用Logistics映射進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)加密的輸出轉(zhuǎn)換特征映射，構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)加密的密鑰協(xié)議，采用敏感密鑰表征方法進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)的密鑰重排[3]，構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)自動加密，設(shè)計(jì)流程如圖1所示.

圖1 物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)加密設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)

建立物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)之間的編碼協(xié)議和加密傳輸驗(yàn)證協(xié)議，得到物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)加密的支持向量機(jī)量化編碼尋優(yōu)狀態(tài)分布函數(shù)為

|φ〉∈H1,|φ〉∈H2,…,|φ〉∈Hn

(1)

另外物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)加密的附加態(tài)為

|φ〉=|φ〉1·|φ〉2·…·|φ〉n

(2)

在混合糾纏態(tài)下，以|φ〉為物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)加密的非糾纏態(tài). 初始物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)的分布區(qū)間，滿足I=[0,1]，物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)自旋為1/2的加密密鑰表示第1個(gè)模糊隨機(jī)加密傳輸特征量，表示為|0〉1、|1〉1，物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)的模糊自旋態(tài)為|0〉2、|1〉2，采用支持向量機(jī)量化編碼尋優(yōu)方法[4]，進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)的線性重組，描述如下

|φ〉121=|0〉1|0〉2

(3)

|φ〉122=|1〉1|1〉2

(4)

基于數(shù)據(jù)編碼協(xié)議，得到物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)加密的密鑰協(xié)議定義為

(5)

綜上分析，構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)加密的密鑰傳輸協(xié)議，建立物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)加密的輸出標(biāo)識位序列，結(jié)合模糊信息聚類方法，進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)加密的比特序列重建和概率分布重組[5].

1.2 物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)加密密鑰設(shè)計(jì)

采用密鑰相空間結(jié)構(gòu)重組方法進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)的密鑰重排[6]，采用支持向量機(jī)量化編碼優(yōu)化方法進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)的向量量化編碼設(shè)計(jì)，令t0=H1(g,g1,g2,g3,h)，得到物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)加密的線性編碼特征分布為

(6)

(7)

式中：Kv(z)函數(shù)表示物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)加密的模糊狀態(tài)特征集.

(8)

E=E0cos(k·r-ωt)

(9)

采用加密算法，得到物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)加密模糊域分布為

|k=ω/c|

(10)

初始化物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)的自適應(yīng)權(quán)重系數(shù)wi+2和wi+3其中1≤k≤n，云數(shù)據(jù)隱寫的相空間分布矩陣為L，得到嵌入維數(shù)m，在支持向量機(jī)量化編碼尋優(yōu)模型下[8]，得到物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)加密的子空間矩陣X

(11)

2 物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)隱寫加密優(yōu)化

2.1 物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)隱寫加密

(12)

其中

(13)

‖xj-xi‖≤ε

(14)

式中：ε是足夠小的正數(shù)，由此確定物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)加密的量子特征量xj，輸出的密文協(xié)議為Nb，計(jì)算支持向量機(jī)量化編碼尋優(yōu)的糾纏態(tài){δxi(jk)=xjk-xi|k∈1,2,…,Nb}，產(chǎn)生Nb個(gè)n維的支持向量機(jī)量化編碼尋優(yōu)加密密文向量，構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)加密的鄰域分布矩陣

Nxi=(δxi(j1),δxi(j2),…,δxi(jNb))T

(15)

采用支持向量機(jī)學(xué)習(xí)方法進(jìn)行自適應(yīng)量化編碼，提高隱寫加密能力[10].

2.2 物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)加密隱寫輸出

在物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)隱寫加密算法設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)加密過程中自適應(yīng)尋優(yōu)，得

(16)

(17)

進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)加密的輸出轉(zhuǎn)換和編譯控制，隱寫控制迭代式

(18)

物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪：刂葡禂?shù)定義為

(19)

建立物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)加密的統(tǒng)計(jì)分析特征分布矩陣為

(20)

采用密鑰相空間結(jié)構(gòu)重組方法進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)的密鑰重排，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)的隱寫加密輸出.

3 仿真測試分析

通過仿真實(shí)驗(yàn)測試本文方法在實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)隱寫中的性能，進(jìn)行仿真測試分析，對待隱寫的數(shù)據(jù)采樣長度為1024，加密的傳輸比特序列分布的帶寬為12 Kbps，物聯(lián)網(wǎng)隱寫云數(shù)據(jù)加密的平均數(shù)據(jù)包延遲為0.45 ms，模糊迭代長度為100，根據(jù)上述仿真參數(shù)設(shè)定，進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)加密，得到待加密的物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)的符合條件概率分布值如圖2所示.

圖2 物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)的符合條件概率分布值

根據(jù)圖2的物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)的符合條件概率分布值，進(jìn)行數(shù)據(jù)加密，得到數(shù)據(jù)加密的識別率如圖3所示.

圖3 數(shù)據(jù)加密的識別率測試

分析圖3得知，本文方法進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)隱寫處理，提高了數(shù)據(jù)的隱寫能力，確保了數(shù)據(jù)的安全性，測試物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)隱寫加密的可信度，得到對比結(jié)果如圖4所示.

圖4 物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)隱寫加密的可信度

分析圖4得知，本文方法進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)隱寫加密的可信度較高，抗攻擊能力較強(qiáng)，提高了物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)的加密保護(hù)能力.

4 結(jié)語

構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)的加密和信息傳輸模型，結(jié)合模糊信息加密控制方法，進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)隱私數(shù)據(jù)的加密和隱寫設(shè)計(jì)，提高物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)輸出的安全性，本文提出基于支持向量機(jī)的物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)隱寫技術(shù). 采用支持向量機(jī)量化編碼優(yōu)化方法進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)的向量量化編碼設(shè)計(jì)，建立物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)傳輸密鑰之間的編碼協(xié)議，結(jié)合橢圓線性加密和支持向量機(jī)量化編碼統(tǒng)計(jì)分析方法，進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)隱寫加密過程中的自適應(yīng)尋優(yōu)，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)加密隱寫的輸出轉(zhuǎn)換控制，提高物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)加密隱寫輸出性能. 分析得知，本文方法進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)隱私云數(shù)據(jù)隱寫加密的可信度較高，提高了數(shù)據(jù)的安全性.